CN116156328A - 一种应用于产品缺陷检测的工业相机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及产品检测技术领域，具体地说，涉及一种应用于产品缺陷检测的工业相机。其包括机壳以及滑动设置在机壳底端的镜头，所述工业相机还包括：位于镜头移动路径处的引导组件，引导组件用于改变所述镜头捕捉图像的路线，当产品位于引导组件处时，所述引导组件将镜头牵引至自身内部，以使镜头通过引导组件捕捉产品的侧壁信息，该应用于产品缺陷检测的工业相机中，镜头为活动状态，当产品抵达镜头下方时镜头开始捕捉信息；并且在此过程中，反射部带动镜头移动至调光部处，使镜头在调光部处经调光部和反射部两次的反射后得到产品侧壁的图像，从而不需要使用较多的相机来进行拍摄。

Description

一种应用于产品缺陷检测的工业相机

技术领域

本发明涉及产品检测技术领域，具体地说，涉及一种应用于产品缺陷检测的工业相机。

背景技术

缺陷检测通常是指对物品表面缺陷的检测，表面缺陷检测是采用先进的机器视觉检测（即工业相机）技术，对工件表面的斑点、凹坑、划痕、色差、缺损等缺陷进行检测。

工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，其最本质的功能就是将光信号转变成有序的电信号，然后将图像信息传递给计算机进行检测。

公开号为CN218331268U的一种实现产品缺陷即时检测的工业相机，包括工作台和位于工作台上方的驱动部件，驱动部件下面设有XY轴十字滑台，XY轴十字滑台下面的滑块设有横撑杆，横撑杆下面均布设有若干个第一CCD相机，工作台上面设有安装凹槽，安装凹槽内相对的侧面之间转动设有螺纹杆，螺纹杆上从中间至两端处螺纹相反，螺纹杆上一端螺纹连接有螺母一，另一端螺纹连接有螺母二，螺母一和螺母二上面均设有立柱，立柱上端均铰接设有侧柱，立柱一侧面且与侧柱之间铰接设有调节气缸，立柱相对的侧面均布设有若干个第二CCD相机，侧柱相对的侧面均布设有若干个第三CCD相机，工作台上且位于立柱之间设有传送结构。优点：快速地检查、诊断汽车状况、提高生产效率。

从该专利中了解到，通过设置多个不同位置的相机来实现对物品不同部位的检测。这样的设置需要使用较多的相机，增加检测成本的同时还占用了计算机的处理资源。但如果只设置一个相机的话，相机就无法获取到与其相背的产品的侧面，从而导致缺陷检测的精确度降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于产品缺陷检测的工业相机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供了一种应用于产品缺陷检测的工业相机，包括机壳以及滑动设置在机壳底端的镜头，所述工业相机还包括：位于镜头移动路径处的引导组件，引导组件用于改变所述镜头捕捉图像的路线，当产品位于引导组件处时，所述引导组件将镜头牵引至自身内部，以使镜头通过引导组件捕捉产品的侧壁信息。

作为本技术方案的进一步改进，所述引导组件包括设置在机壳移动路径处的调光部，以及改变镜头位置的反射部，其中：

调光部的一端朝向反射部；

反射部用于反射产品侧壁的图像，当产品移动至反射部处时，所述反射部利用产品的体积牵引镜头移动至调光部处，以使镜头通过调光部捕捉反射部反射的图像。

作为本技术方案的进一步改进，所述调光部包括供镜头移动时进入的连接罩，所述连接罩的底部连通有弯管，所述弯管内位于弯折端处设置有用于改变镜头捕捉图像的主反射镜。

作为本技术方案的进一步改进，所述反射部包括具有镜面的反射板，反射板的位置位于弯管的朝向处，其顶部固定设置有滑动穿入机壳内并与镜头连接的连接杆，所述连接杆与机壳侧壁之间设置的弹性件；所述反射板的侧壁设置有感应产品位置的限位部，当产品移动至反射板处时，反射板通过限位部进行移动，移动后通过连接杆拉动镜头向调光部处移动。

作为本技术方案的进一步改进，所述限位部为相对设置的限位板和引导板，限位板与机壳固定连接；引导板固定在反射部的反射面处，并且与反射部之间留有距离；所述限位板与引导板之间的距离小于产品的宽度。

作为本技术方案的进一步改进，所述连接罩为伸缩结构，且侧壁上设置有楔形块，所述连接杆的侧壁上设置有对楔形块驱动的直板。

作为本技术方案的进一步改进，所述弯管的顶端凸出形成对机壳移动时进行刮擦的凸缘，所述弯管的一侧连通有通管，所述通管内设置有过滤气体的送风组件。

作为本技术方案的进一步改进，所述送风组件为设置在通管内的风扇以及位于通管进风端的滤板。

作为本技术方案的进一步改进，所述送风组件为转动设置在通管内的次反射镜以及位于通管端部的滤网，所述连接杆的侧壁固定连接有驱动次反射镜转动的驱动板。

作为本技术方案的进一步改进，所述驱动板的侧壁设置有用于与连接轴进行啮合的多个齿块。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该应用于产品缺陷检测的工业相机中，镜头为活动状态，当产品抵达镜头下方时镜头开始捕捉信息；并且在此过程中，反射部带动镜头移动至调光部处，使镜头在调光部处经调光部和反射部两次的反射后得到产品侧壁的图像，从而不需要使用较多的相机来进行拍摄。

2、该应用于产品缺陷检测的工业相机中，当产品会产生较多粉尘时，镜头移动至弯管顶端被凸缘将其外壁的粉尘刮除，并且配合连接杆位移带动的驱动板，使驱动板以摩擦的方式带动次反射镜转动，次反射镜转动便将气体向弯管内输送，使粉尘被收集在滤板处，以减少镜头附近的粉尘。

3、该应用于产品缺陷检测的工业相机中，驱动板通过侧壁的齿块带动连接轴和次反射镜转动，次反射镜转动后将部分光线以倾斜的方式反射至反射板上，从而使镜头能够在连接罩内观察到产品斜后方的状态，并且这样倾斜的方式能够增大镜头的视野范围，使机壳能够一次拍摄较多的内容，从而减少了相机的成像压力。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的调光部的结构示意图其一；

图3为本发明的机壳内的结构示意图；

图4为本发明的调光部的结构示意图其二；

图5为本发明的反射部的结构示意图；

图6为本发明的主反射镜的折射光线状态示意图；

图7为本发明的次反射镜的结构示意图；

图8为本发明的驱动板的结构示意图；

图9为本发明的次反射镜的折射光线状态示意图。

图中各个标号意义为：

100、机壳；101、连接架；

110、镜头；111、镜片；112、光圈；113、支架；114、感光元件；115、柔性排线；116、连接模块；117、滑槽；

120、调光部；121、连接罩；122、弯管；123、主反射镜；124、楔形块；125、直板；126、凸缘；

130、反射部；131、反射板；132、连接杆；133、复位弹簧；140、限位板；141、引导板；

150、通管；151、风扇；152、滤板；160、次反射镜；161、连接轴；162、滤网；163、驱动板；164、齿块；

200、产品。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-图3所示，提供了一种应用于产品缺陷检测的工业相机，其能够通过一个相机来对产品200的多个外壁进行检测，以达到降低成本的需求。工业相机包括通过连接架101安装在传送带上的机壳100，机壳100内设置有镜头110，镜头110主要由镜片111、光圈112以及设置在支架113上的感光元件114组成，感光元件114的输出端通过柔性排线115连接连接模块116，连接模块116通过机壳100顶端的插口将图像信息输出给计算机。

相机在工作时，相机与产品200之间的角度可以适当倾斜，也可以将相机设置在产品200的一侧，这样一来，产品200与相机相对的一侧以及产品200自身的顶部都能够被相机拍到，而产品200前进方向的一侧以及与该侧相对的一侧能够在产品200移动时被相机拍摄到。因此可以理解的是，只有与相机相背的一面始终无法被拍摄到。

为此，支架113滑动设置在机壳100底部开设的滑槽117内。也就意味着由镜片111、光圈112、感光元件114等组成的镜头110能够在机壳100底端滑动，并且滑动过程中通过柔性排线115来与连接模块116保持连接。然后，工业相机还包括：位于镜头110移动路径处的引导组件，引导组件用于改变镜头110捕捉图像的路线，当产品200位于引导组件处时，引导组件将镜头110牵引至自身内部，以使镜头110通过引导组件捕捉产品200的侧壁信息。

引导组件包括设置在机壳100移动路径处的调光部120，以及改变镜头110位置的反射部130，其中：

调光部120的一端朝向反射部130；

反射部130用于反射产品200侧壁的图像，当产品200移动至反射部130处时，反射部130利用产品200的体积牵引镜头110移动至调光部120处，以使镜头110通过调光部120捕捉反射部130反射的图像。

也就是说，镜头110为活动状态，当产品200抵达镜头110下方时镜头110开始捕捉信息；并且在此过程中，反射部130带动镜头110移动至调光部120处，使镜头110在调光部120处经调光部120和反射部130两次的反射后得到产品200侧壁的图像，从而不需要使用较多的相机来进行拍摄。

图2-图6为本发明的实施例1。

如图4和图5所示，调光部120包括固定设置在机壳100底部且位于滑槽117一端的连接罩121，连接罩121的顶部和相对镜头110的一侧具有开口，以在镜头110移动时能够通过开口进入到连接罩121内；而且连接罩121的底部连通有弯管122；镜头110移动到滑槽117的另一端后，正好位于弯管122的顶部开口处，此时镜头110捕捉的是弯管122内的图像信息。接着，弯管122内位于弯折端处设置有主反射镜123，用于改变光线的照射角度，这样一来，镜头110便可通过主反射镜123对光线的反射来捕捉外界的图像（如图6所示）。

镜头110的移动是需要进行控制的，这个控制需要在产品200抵达镜头110下方时，并在镜头110拍摄到产品200的顶部以及其他外壁的图像后才能带动镜头110移动。因此本发明优选采用具有广角功能的镜头110，广角的拍摄范围较广，以使镜头110能够提前拍摄到产品200的图像信息。而对镜头110的牵引移动优选采用触发感应式来驱动，具体如下：

反射部130包括反射板131，反射板131的侧壁为光滑的镜面，反射板131的位置位于弯管122的朝向处，其顶部固定设置一个连接杆132，连接杆132的一端滑动穿入机壳100内并与支架113连接。连接之后的复位通过连接杆132与机壳100侧壁之间设置的复位弹簧133实现。另外，反射板131的侧壁设置有感应产品200位置的限位部，当产品200移动至反射板131处时，反射板131通过限位部进行移动，移动后通过连接杆132拉动镜头110向调光部120处移动。

其中，限位部为相对设置的限位板140和引导板141，限位板140优选固定在传送带上，也可以固定在机壳100上；引导板141固定在反射部130的反射面处，并且与反射部130之间留有距离。产品200在移动至反射部130处时，限位板140与引导板141之间的距离小于产品200的宽度，且由于限位板140为固定状态的原因，因此产品200会通过自身的体积推动引导板141移动，迫使引导板141带动反射部130进行移动。同时引导板141的端部向反射部130处弯折，防止产品200卡在引导板141端部无法移动的现象产生。

由此可见，限位板140和引导板141为带动镜头110移动的触发结构，其通过产品200的体积为触发条件来进行移动，并且引导板141与反射部130之间的距离使得反射部130能够充分的将产品200侧壁的图像进行反射。另外引导板141为透明材料制成，以使引导板141与产品200接触的部位也能被反射部130反射给镜头110。

在该实施例中，为减少调光部120对镜头110造成的视野遮挡，连接罩121为伸缩结构，连接罩121侧壁上设置有楔形块124，连接杆132的侧壁上设置有直板125。当产品200脱离反射部130后，镜头110通过复位弹簧133的回弹进行复位，在复位过程中连接杆132带动直板125向楔形块124处移动，使直板125通过楔形块124斜面将连接罩121顶动收缩，从而减少连接罩121在机壳100底部的凸出长度，提高镜头110的视野范围。

实施例2，在对一些具有较多粉尘的产品200进行检测时，镜头110处附近的空气会存在较多的粉尘，因此会容易附着在机壳100处，影响画面的清晰度。为此，本实施例公开了弯管122的另一种实施方式，请参阅图7和图8所示：

弯管122的顶端凸出形成对机壳100刮擦的凸缘126，弯管122的一侧连通有通管150，通管150内设置有过滤气体的送风组件；镜头110移动至弯管122顶端时，凸缘126将镜头110的外壁的粉尘刮除（也就是镜片111处的粉尘）。

作为本实施例的送风组件的一种实施例，送风组件为设置在通管150内的风扇151以及位于通管150进风端的滤板152。送风时，风扇151将外界气体经滤板152过滤后吸入到弯管122内，并通过弯管122的两端排出，从而实现将粉尘收集在滤板152处进行过滤。

作为本实施例的送风组件的另一种实施例，送风组件为设置在通管150内的次反射镜160以及位于通管150端部的滤网162，次反射镜160的顶底两端具有转动贯穿通管150的连接轴161，连接杆132的侧壁固定连接有驱动板163，驱动板163的侧壁与连接轴161外圈贴合，当连接杆132位移时，连接杆132带动驱动板163，驱动板163转动以摩擦的方式通过连接轴161带动次反射镜160转动，次反射镜160转动便将气体向弯管122内输送，也能够起到过滤粉尘的效果。

由此可见，当产品200会产生较多粉尘时，镜头110移动至弯管122顶端被凸缘126将其外壁的粉尘刮除，并且配合连接杆132位移带动的驱动板163，使驱动板163以摩擦的方式带动次反射镜160转动，次反射镜160转动便将气体向弯管122内输送，使粉尘被收集在滤板152处，以减少镜头110附近的粉尘。

实施例3，考虑到一些相机的成像速度可能较慢，因此当产品200移动速度过快时不能完整的拍摄到清晰的图像，为此，请在上述实施例的基础上结合图7-图9所示：

该实施例中的驱动板163是不与连接轴161外壁贴合的，而是在驱动板163靠近连接轴161的侧壁开设多个齿块164，以及在连接轴161的外圈开设有与齿块164啮合的齿槽，以提高次反射镜160转动角度的精确性。

这样一来，当产品200抵动连接杆132移动时，连接杆132带动驱动板163移动，驱动板163通过侧壁的齿块164带动连接轴161和次反射镜160转动，次反射镜160转动后将部分光线以倾斜的方式反射至反射板131上，从而使镜头110能够在连接罩121内观察到产品200斜后方的状态（如图9所示），并且这样倾斜的方式能够增大镜头110的视野范围，使机壳100能够一次拍摄较多的内容，从而减少了相机的成像压力。

需要注意的是，多个齿块164之间可以紧密设置，也可以分散设置；只要保证在镜头110抵达调光部120处时，次反射镜160处于倾斜状态即可，而在此过程中转动的圈数不会造成其他影响。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种应用于产品缺陷检测的工业相机，包括机壳（100）以及滑动设置在机壳（100）底端的镜头（110），其特征在于：所述工业相机还包括：位于镜头（110）移动路径处的引导组件，引导组件用于改变所述镜头（110）捕捉图像的路线，当产品（200）位于引导组件处时，所述引导组件将镜头（110）牵引至自身内部，以使镜头（110）通过引导组件捕捉产品（200）的侧壁信息。

2.根据权利要求1所述的应用于产品缺陷检测的工业相机，其特征在于：所述引导组件包括设置在机壳（100）移动路径处的调光部（120），以及改变镜头（110）位置的反射部（130），其中：

调光部（120）的一端朝向反射部（130）；

反射部（130）用于反射产品（200）侧壁的图像，当产品（200）移动至反射部（130）处时，所述反射部（130）利用产品（200）的体积牵引镜头（110）移动至调光部（120）处，以使镜头（110）通过调光部（120）捕捉反射部（130）反射的图像。

3.根据权利要求2所述的应用于产品缺陷检测的工业相机，其特征在于：所述调光部（120）包括供镜头（110）移动时进入的连接罩（121），所述连接罩（121）的底部连通有弯管（122），所述弯管（122）内位于弯折端处设置有用于改变镜头（110）捕捉图像的主反射镜（123）。

4.根据权利要求3所述的应用于产品缺陷检测的工业相机，其特征在于：所述反射部（130）包括具有镜面的反射板（131），反射板（131）的位置位于弯管（122）的朝向处，其顶部固定设置有滑动穿入机壳（100）内并与镜头（110）连接的连接杆（132），所述连接杆（132）与机壳（100）侧壁之间设置的弹性件；所述反射板（131）的侧壁设置有感应产品（200）位置的限位部，当产品（200）移动至反射板（131）处时，反射板（131）通过限位部进行移动，移动后通过连接杆（132）拉动镜头（110）向调光部（120）处移动。

5.根据权利要求4所述的应用于产品缺陷检测的工业相机，其特征在于：所述限位部为相对设置的限位板（140）和引导板（141），限位板（140）与机壳（100）固定连接；引导板（141）固定在反射部（130）的反射面处，并且与反射部（130）之间留有距离；所述限位板（140）与引导板（141）之间的距离小于产品（200）的宽度。

6.根据权利要求4所述的应用于产品缺陷检测的工业相机，其特征在于：所述连接罩（121）为伸缩结构，且侧壁上设置有楔形块（124），所述连接杆（132）的侧壁上设置有对楔形块（124）驱动的直板（125）。

7.根据权利要求4所述的应用于产品缺陷检测的工业相机，其特征在于：所述弯管（122）的顶端凸出形成对机壳（100）移动时进行刮擦的凸缘（126），所述弯管（122）的一侧连通有通管（150），所述通管（150）内设置有过滤气体的送风组件。

8.根据权利要求7所述的应用于产品缺陷检测的工业相机，其特征在于：所述送风组件为设置在通管（150）内的风扇（151）以及位于通管（150）进风端的滤板（152）。

9.根据权利要求7所述的应用于产品缺陷检测的工业相机，其特征在于：所述送风组件为转动设置在通管（150）内的次反射镜（160）以及位于通管（150）端部的滤网（162），所述连接杆（132）的侧壁固定连接有驱动次反射镜（160）转动的驱动板（163）。

10.根据权利要求9所述的应用于产品缺陷检测的工业相机，其特征在于：所述驱动板（163）的侧壁设置有用于与连接轴（161）进行啮合的多个齿块（164）。

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